RU2036853C1 - Способ аэрирования жидкости - Google Patents
Способ аэрирования жидкости Download PDFInfo
- Publication number
- RU2036853C1 RU2036853C1 SU914942886A SU4942886A RU2036853C1 RU 2036853 C1 RU2036853 C1 RU 2036853C1 SU 914942886 A SU914942886 A SU 914942886A SU 4942886 A SU4942886 A SU 4942886A RU 2036853 C1 RU2036853 C1 RU 2036853C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- liquid
- aeration
- air
- streams
- jets
- Prior art date
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/10—Biological treatment of water, waste water, or sewage
Landscapes
- Aeration Devices For Treatment Of Activated Polluted Sludge (AREA)
Abstract
Использование: при аэрировании оборотных и сточных вод в процессах их микробиологической очистки или дегазации/отдувки растворенных газов. Сущность изобретения: диспергирование струи подаваемого под слой жидкости воздуха осуществляется охватывающими ее сверху и снизу, затопленными струями жидкости, создаваемыми выносным циркуляционным насосом, при этом верхняя и нижняя струи жидкости наклонены друг к другу под углом 10 - 15°, а отношение расхода циркулирующей жидкости к расходу подаваемого на аэрацию воздуха составляет 0,96 - 1,2. 3 ил.
Description
Изобретение относится к способам диспергирования газов в жидкостях и может быть использовано при аэрировании оборотных и сточных вод в процессах их микробиологической очистки или дегазации (отдувки растворенных газов, например, сероводорода, сероуглерода и т.п.).
Известен пневматический способ аэрирования жидкости, заключающийся в подаче воздуха под слой обрабатываемой жидкости через барботеры (см. например, Худенко Б.М. Шпирт Е.А. Аэраторы для очистки сточных вод, М. Стройиздат, 1973, с. 33-44). В зависимости от размеров образующихся при таком способе аэрации пузырьков воздуха пневматические системы разделяют на три типа: мелкопузырчатые (диаметр пузырей dп < 2,5 мм), среднепузырчатые (dп 2,5-10 мм) и крупнопузырчатые (dп > 10 мм). Пористые элементы мелкопузырчатых систем пневматической аэрации достаточно быстро засоряются, их гидравлическое сопротивление при этом увеличивается и со временем они просто перестают пропускать воздух. В связи с этим фильтросные пластины и тканевые аэраторы приходится часто заменять. Для среднепузырчатой аэрации применяют перфорированные трубы, которые также со временем требуют замены из-за увеличения размеров отверстий в результате коррозии. Замена аэрационных элементов, расположенных, как правило, у дна сооружения требует его опорожнения и остановки работы на длительный срок, что существенно повышает расходы на эксплуатацию таких систем и снижает их производительность.
Крупнопузырчатые пневматические аэраторы (открытые трубы, сопла) не позволяют получать высокую поверхность контакта фаз, что уменьшает скорость растворения кислорода воздуха в жидкости и снижает степень его использования.
Известен способ аэрирования жидкости, называемый пневмомеханическим (см. Худенко Б. М. Шпирт Е.А. Аэраторы для очистки сточных вод. М. Стройиздат, 1973, с.62), заключающийся в подаче воздуха под слой жидкости и диспергировании его механическими перемешивающими устройствами. Наличие погруженных в жидкость движущихся частей механических перемешивающих устройств снижает их эксплуатационную надежность и ремонтопригодность. Кроме того, использование мешалок предполагает наличие громоздкого, сложного в обслуживании мотора-редуктора с жестко заданной частотой вращения и ограниченным выбором мощности. Это приводит к тому, что устройства для осуществления пневмомеханического способа аэрирования жидкости имеют высокую энерго- и металлоемкость.
Целью предлагаемого технического решения является снижение энергоемкости процесса аэрирования и повышение удобства обслуживания аэрационной системы.
Цель достигается тем, что диспергирование струи подаваемого под слой жидкости воздуха осуществляется охватывающими ее сверху и снизу затопленными струями жидкости, создаваемыми выносным циркуляционным насосом, при этом верхняя и нижняя струи жидкости наклонены друг к другу под углом 10-15о, а отношение расхода циркулирующей жидкости к расходу подаваемого на аэрацию воздуха составляет 0,96-1,2.
При аэрировании жидкости предложенным способом энергия, необходимая для такого дробления воздуха, вводится в жидкость не механическим перемешивающим устройством, а выносным насосом. По интенсивности массопереноса кислорода из газа в жидкость система с диспергированием воздуха затопленными струями не уступает системам аэрации с механическими перемешивающими устройствами. Объемный коэффициент массопереноса достигает 0,1-0,2 с-1. При одинаковой производительности по растворяемому кислороду энергетические затраты по предлагаемому способу на 25-30% ниже, чем при пневмомеханической аэрации. Это объясняется более эффективным использованием энергии в процессе массопереноса и более высоким КПД насоса по сравнению с КПД привода мешалки. Кроме того, использование механического перемешивающего устройства предполагает наличие мотора-редуктора с жестко заданной частотой вращения и ограниченным выбором мощности. В предлагаемой системе аэрации подача жидкости выносным насосом может регулироваться, что обеспечивает энергетически экономное ведение процесса.
Наивысшая интенсивность массопереноса кислорода из воздуха в жидкость, не уступающая интенсивности массопереноса при пневмомеханической аэрации, наблюдается при величине угла столкновения жидкостных струй 10-15о. Это наглядно видно из экспериментально полученного графика зависимости объемного коэффициента массопереноса KLa от угла α наклона струй (фиг.3). При значениях угла α > 15о происходит "запирание" струй газа вблизи газораспределительной камеры, что приводит к периодическому образованию крупных пузырей, неэффективных в процессе массопереноса. При 10о струи проходят слишком большее расстояние до точки столкновения, теряя при этом значительную долю своего импульса. В результате дробления газовой фазы происходит не столько интенсивно, пузыри имеют более крупные размеры и скорость массопереноса уменьшается.
Как показали эксперименты, для эффективного ведения процесса аэрирования отношение расхода Vж циркулирующей жидкости к расходу Vв воздуха должно находиться в пределах 0,96-1,2. При (Vж/Vв) < 0,96 расход жидкости не достаточен для тонкого диспергирования всего подаваемого воздуха. Часть его начинает прорываться сквозь верхнюю струю жидкости в виде более крупных пузырей, что приводит к ухудшению массообменных характеристик процесса. Увеличение расхода циркулирующей сверх установленного соотношения (Vж/Vв) > 1,2 не приводит к существенной интенсификации массопереноса и является нецелесообразным с энергетической точки зрения, так как требует использования насоса слишком высокой мощности.
На фиг.1 изображена технологическая схема осуществления способа; на фиг. 2 узел I на фиг.1; на фиг.3 графическое изображение способа.
Способ осуществляется с установке, которая содержит емкость 1 с аэрирующей жидкостью, циркуляционный насос 2, трубопровод 3 для циркулирующей жидкости, трубопровод 4 для подвода воздуха, распределительную камеру 5, штуцеры 6 и 7 соответственно для ввода исходной и вывода обработанной жидкости. Распределительная камера 5 имеет центральный канал 8 для ввода воздуха в верхний 9 и нижний 10 каналы для подачи циркулирующей жидкости. Конструкция камеры обеспечивает наклон жидкостных струй навстречу друг другу под углом 10-15 градусов.
Способ осуществляется следующим образом.
Исходная жидкость поступает в емкость 1 через штуцер 6 и заполняет ее до уровня штуцера 7, который служит для вывода обработанной жидкости. Жидкость из нижней части емкости 1 циркуляционным насосом 2 нагнетается по трубопроводу 3 в верхний 9 и нижний 10 каналы распределительной камеры 5. Сжатый воздух от газодувки по трубопроводу 4 подается в центральный канал 8 распределительной камеры 5. Наклонные струи жидкости, выходящие из каналов 9 и 10 со скоростью 8-10 м/с, увлекают за собой выходящий из центрального канала 8 воздух, не давая образовываться его крупным пузырям. На некотором расстоянии от распределительной камеры струи жидкости смыкаются и дробят заключенный между ними воздух на мелкие пузырьки. Образовавшаяся струя газожидкостной смеси распространяется в жидкости в горизонтальном направлении, постепенно поднимаясь к поверхности. Погруженная струя сообщает свою энергию окружающей жидкости, вызывая в емкости интенсивное перемешивание.
Одинаковая со способом-прототипом интенсивность аэрации достигается при затратах энергии, меньших на 25-30% Предложенная система аэрации, по сравнению с пневмомеханической, гораздо удобнее в обслуживании, поскольку не содержит погруженных в жидкость движущихся элементов и сложного, громоздкого привода, а использует лишь легко доступный для осмотра и ремонта выносной насос.
Claims (1)
- СПОСОБ АЭРИРОВАНИЯ ЖИДКОСТИ, включающий подачу под слой жидкости струи воздуха и ее диспергирование, отличающийся тем, что диспергирование струи воздуха осуществляется охватывающими ее сверху и снизу затопленными струями жидкости, создаваемыми выносным циркуляционным насосом, при этом верхняя и нижняя струи жидкости наклонены одна к другой под углом 10 15o, а отношение расхода циркулирующей жидкости к расходу подаваемого на аэрацию воздуха составляет 0,96 1,2.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU914942886A RU2036853C1 (ru) | 1991-06-05 | 1991-06-05 | Способ аэрирования жидкости |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU914942886A RU2036853C1 (ru) | 1991-06-05 | 1991-06-05 | Способ аэрирования жидкости |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2036853C1 true RU2036853C1 (ru) | 1995-06-09 |
Family
ID=21577983
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU914942886A RU2036853C1 (ru) | 1991-06-05 | 1991-06-05 | Способ аэрирования жидкости |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2036853C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2748154C1 (ru) * | 2020-05-08 | 2021-05-19 | Общество с ограниченной ответственностью "Универсальное техническое обслуживание" (ООО "Универсальное техническое обслуживание") | Способ напорной аэрации воды для окисления растворенного в воде железа до трехвалентного состояния (Fe3+) и устройство для его осуществления |
-
1991
- 1991-06-05 RU SU914942886A patent/RU2036853C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Худенко Б.М. Шпирт Е.А. Аэраторы для очистки сточных вод. М.: Стройиздат, 1973, с.33-44, 62. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2748154C1 (ru) * | 2020-05-08 | 2021-05-19 | Общество с ограниченной ответственностью "Универсальное техническое обслуживание" (ООО "Универсальное техническое обслуживание") | Способ напорной аэрации воды для окисления растворенного в воде железа до трехвалентного состояния (Fe3+) и устройство для его осуществления |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4337152A (en) | Aeration apparatus and method | |
US4267052A (en) | Aeration method and apparatus | |
US4224158A (en) | Aeration system and method with tapered nozzle | |
EP2095869B1 (en) | Air diffusing device | |
KR20000047823A (ko) | 가스 용해 장치 | |
JP2973305B2 (ja) | 加圧式酸素溶解方法 | |
US4094774A (en) | Method and apparatus for oxygenating aerobically decomposable liquors | |
US3933640A (en) | Methods and apparatus for treating wastewater | |
JP3397096B2 (ja) | 生物汚泥のオゾン処理装置および方法 | |
JP2013522021A (ja) | ガス捕集型気液反応装置とこれを利用した水処理装置並びにガス浄化装置 | |
US5376311A (en) | Apparatus for mixing gas and liquid | |
CA2043162C (en) | Installation for the treatment of flows of liquids with monophase contactor and recirculating-degassing device for such an installation | |
CA2598524C (en) | Aerating wastewater for re-use | |
RU2036853C1 (ru) | Способ аэрирования жидкости | |
US6272839B1 (en) | Hydraulic air compressor and biological reactor system and method | |
IE47685B1 (en) | Aerator | |
JP2002336890A (ja) | 有機性排水の処理方法及び装置 | |
CN113302161B (zh) | 将流体喷射入液体的装置、清洁所述装置的方法以及流出物处理设备 | |
US10603643B2 (en) | Process and device for dispersing gas in a liquid | |
JPH09299930A (ja) | 気液接触装置 | |
KR20040092843A (ko) | 기체의 용해 및 혼합을 이용한 오폐수 처리장치 | |
JP3953127B2 (ja) | 曝気処理装置 | |
CN107381701B (zh) | 一种利用恒压微气泡发生器供气的臭氧气浮装置及方法 | |
JP2009039673A (ja) | 廃水処理装置及び廃水処理方法 | |
KR200221815Y1 (ko) | 유동상 하수처리장치 |